CN114085164A - 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法 - Google Patents

一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114085164A
CN114085164A CN202111437147.3A CN202111437147A CN114085164A CN 114085164 A CN114085164 A CN 114085164A CN 202111437147 A CN202111437147 A CN 202111437147A CN 114085164 A CN114085164 A CN 114085164A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acrylonitrile
ion exchange
hydroxypropionitrile
exchange resin
strongly basic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111437147.3A
Other languages
English (en)
Inventor
周祖新
王爱民
郭晓明
李亮
郭强胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Technology
Original Assignee
Shanghai Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Technology filed Critical Shanghai Institute of Technology
Priority to CN202111437147.3A priority Critical patent/CN114085164A/zh
Publication of CN114085164A publication Critical patent/CN114085164A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/32—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C253/34—Separation; Purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，包括以下步骤：(1)取强碱性离子交换树脂置于离子交换柱中，加热至设定温度后，滴入丙烯腈水溶液，所得反应流出液再送入装有吸附树脂的吸附柱中，经过吸附柱后的剩余液再返回离子交换柱；(2)反应结束后，淋洗吸附柱中的吸附树脂，对洗出液进行分离，即得到目的产物羟丙腈。与现有技术相比，本发明的制备过程操作简便，能耗少，无三废等。

Description

一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法
技术领域
本发明属于催化丙烯腈制备羟丙腈技术领域，涉及一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法。
背景技术
目前工业上催化制备羟丙腈方法有以下几种：
1.用环氧乙烷与氢氰酸在碱土盐的催化下生成羟丙腈。所用氢氰酸为剧毒品，操作过程需严格保护措施，并产生大量的副产品盐，环保成本很高。
2.丙烯腈在以氢氧化钠溶液为催化剂的溶液中加热搅拌，反应一定时间后真空蒸去部分水，加入丁酮萃取羟丙腈，分液后减压蒸发丁酮得到羟丙腈。由于萃取与多次蒸馏，反应能耗高，副反应三废多。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其操作简便，能耗少，无三废。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，包括以下步骤：
(1)取强碱性离子交换树脂置于离子交换柱中，加热至设定温度后，滴入丙烯腈水溶液，所得反应流出液再送入装有吸附树脂的吸附柱中，经过吸附柱后的剩余液再返回离子交换柱；
(2)反应结束后，淋洗吸附柱中的吸附树脂，对洗出液进行分离，即得到目的产物羟丙腈。
进一步的，步骤(1)中，当经过吸附柱后的剩余液中的丙烯腈浓度不大于初始所用丙烯腈水溶液浓度的1％时，即结束反应。
进一步的，步骤(1)中，所述强碱性离子交换树脂为D201阴离子交换树脂。
进一步的，步骤(1)中，所述丙烯腈水溶液的质量浓度为8％～20％。
进一步的，步骤(1)中，离子交换树脂的加热温度为30～45℃。
进一步的，步骤(1)中，所述吸附树脂为大孔吸附树脂。更进一步的，所述大孔吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂，含季氨基-NR3OH，能在水中解离出OH-而呈强碱性(如D296强碱性阴离子交换树脂等)。
进一步的，采用无水乙醇淋洗吸附树脂。
更进一步的，所述洗出液先常压蒸去乙醇，接着减压精馏，即得到精制的羟丙腈产品。此处，羟丙腈产品的纯度可达到99.5％或以上。
本发明中由于OH-离子是从树脂上解离出来，不带来任何杂质离子，反应产生的副产离子又被树脂结合，故产品纯度高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售产品或常规处理技术。
实施例1：
将D201阴离子交换树脂装入柱中，用KOH浓溶液浸泡预处理后，通过夹套加热到30℃，缓缓滴入20％(重量比)丙烯腈水溶液，出口处连接装有大孔吸附树脂的柱，流经大孔吸附树脂后的剩余液再用蠕动泵泵回强碱性离子交换树脂循环。待检测到丙烯腈耗去99％时，流出液(即最后流经大孔吸附树脂的剩余液)加入一定量丙烯腈套用到后面一批生产的原料丙烯腈中(此处为间隙式生产，最后含少量原料丙烯腈时循环转化率较低，取出，放入后面一批生产的原料丙烯腈中)，无任何废水；用无水乙醇淋洗大孔吸附树脂，洗出液常压蒸去乙醇，减压精馏，得到纯度达到99.5％的羟丙腈，收率85.6％。
实施例2：
将D201阴离子交换树脂装入柱中，用KOH浓溶液浸泡预处理后，通过夹套加热到45℃，缓缓滴入15％(重量比)丙烯腈水溶液，出口处连接装有大孔吸附树脂的柱，流经大孔后剩余液再用蠕动泵泵回强碱性离子交换树脂循环。待检测到丙烯腈耗去99％时，流出液加入一定量丙烯腈套用到后面一批生产的原料丙烯腈中，无任何废水；用无水乙醇淋洗大孔吸附树脂，洗出液常压蒸去乙醇，减压精馏，得到纯度达到99.5％的羟丙腈，收率86.4％。
实施例3：
将D201阴离子交换树脂装入柱中，用KOH浓溶液浸泡预处理后，通过夹套加热到40℃，缓缓滴入10％(重量比)丙烯腈水溶液，出口处连接装有大孔吸附树脂的柱，流经大孔后剩余液再用蠕动泵泵回强碱性离子交换树脂循环。待检测到丙烯腈耗去99％时，流出液加入一定量丙烯腈套用到后面一批生产的原料丙烯腈中，无任何废水；用无水乙醇淋洗大孔吸附树脂，洗出液常压蒸去乙醇，减压精馏，得到纯度达到99.5％的羟丙腈，收率88.7％。
实施例4：
将D201阴离子交换树脂装入柱中，用KOH浓溶液浸泡预处理后，通过夹套加热到40℃，缓缓滴入8％(重量比)丙烯腈水溶液，出口处连接装有大孔吸附树脂的柱，流经大孔后剩余液再用蠕动泵泵回强碱性离子交换树脂循环。待检测到丙烯腈耗去99％时，流出液加入一定量丙烯腈套用到后面一批生产的原料丙烯腈中，无任何废水；用无水乙醇淋洗大孔吸附树脂，洗出液常压蒸去乙醇，减压精馏，得到纯度达到99.5％的羟丙腈，收率88.5％。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取强碱性离子交换树脂置于离子交换柱中，加热至设定温度后，滴入丙烯腈水溶液，所得反应流出液再送入装有吸附树脂的吸附柱中，经过吸附柱后的剩余液再返回离子交换柱；
(2)反应结束后，淋洗吸附柱中的吸附树脂，对洗出液进行分离，即得到目的产物羟丙腈。
2.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，步骤(1)中，当经过吸附柱后的剩余液中的丙烯腈浓度不大于初始所用丙烯腈水溶液浓度的1％时，即结束反应。
3.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述强碱性离子交换树脂为D201阴离子交换树脂。
4.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述丙烯腈水溶液的质量浓度为8％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，步骤(1)中，离子交换树脂的加热温度为30～45℃。
6.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吸附树脂为大孔吸附树脂。
7.根据权利要求6所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，所述大孔吸附树脂为强碱性阴离子交换树脂，含季氨基-NR3OH，能在水中解离出OH-而呈强碱性。
8.根据权利要求1所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，采用无水乙醇淋洗吸附树脂。
9.根据权利要求8所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，所述洗出液先常压蒸去乙醇，接着减压精馏，即得到精制的羟丙腈产品。
10.根据权利要求9所述的一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法，其特征在于，羟丙腈产品的纯度达到99.5％或以上。
CN202111437147.3A 2021-11-30 2021-11-30 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法 Pending CN114085164A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111437147.3A CN114085164A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111437147.3A CN114085164A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114085164A true CN114085164A (zh) 2022-02-25

Family

ID=80305728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111437147.3A Pending CN114085164A (zh) 2021-11-30 2021-11-30 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114085164A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297878A (zh) * 2000-11-17 2001-06-06 浙江大学 用碱性阴离子交换树脂催化合成丁酮醇的工艺方法
US20020040163A1 (en) * 2000-01-25 2002-04-04 Bruno Burdet Process for producing 3-hydroxypropionitrile
US20140336416A1 (en) * 2011-11-30 2014-11-13 IFP Energies Nouvelles Method for synthesising bis[3-(n,n-dialkylamino)propyl]ethers
CN105294455A (zh) * 2015-10-09 2016-02-03 南京工业大学 阴离子交换制备四丁基氢氧化铵水溶液的方法
CN112300029A (zh) * 2020-09-27 2021-02-02 安徽泰格生物科技有限公司 一种3-羟基丙腈的制备方法
WO2021103779A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 山东新和成精化科技有限公司 一种3-羟基丙腈的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020040163A1 (en) * 2000-01-25 2002-04-04 Bruno Burdet Process for producing 3-hydroxypropionitrile
CN1297878A (zh) * 2000-11-17 2001-06-06 浙江大学 用碱性阴离子交换树脂催化合成丁酮醇的工艺方法
US20140336416A1 (en) * 2011-11-30 2014-11-13 IFP Energies Nouvelles Method for synthesising bis[3-(n,n-dialkylamino)propyl]ethers
CN105294455A (zh) * 2015-10-09 2016-02-03 南京工业大学 阴离子交换制备四丁基氢氧化铵水溶液的方法
WO2021103779A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03 山东新和成精化科技有限公司 一种3-羟基丙腈的制备方法
CN112300029A (zh) * 2020-09-27 2021-02-02 安徽泰格生物科技有限公司 一种3-羟基丙腈的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陶建伟,姚跃良,陆庆宁: "强碱阴离子交换树脂催化合成羟丙腈" *
顾建生,陶建伟,陆庆宁: "大孔吸附树脂分离提取羟丙腈的研究" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110078684B (zh) 一种微通道反应器连续化合成环氧氯丙烷的方法
CN101928202B (zh) 一种高纯度3-氯-1,2-丙二醇的生产方法
CN111004162B (zh) 一种以三乙酰氧基硼氢化钠为还原剂制备l-硒代胱氨酸的方法及其装置
CN107641084B (zh) 一种生产硝基烷烃并联产酮肟的方法
CN110317138B (zh) 一种四甲基乙二胺的制备方法
CN111574358A (zh) 一种二甲酸钾的制备工艺
CN114085164A (zh) 一种采用强碱性离子交换树脂催化丙烯腈制备羟丙腈的方法
CN110699700B (zh) 一种金刚烷基三甲基氢氧化铵的制备方法
CN102976897A (zh) 一种四氟丙醇的提纯方法
CN108623468B (zh) 采用微通道反应装置制备苄胺的方法
CN109053479B (zh) 一种季胺内盐的合成方法
CN108558686B (zh) 一种盐酸安非他酮的制备方法
CN113773206B (zh) 一种二氧化碳参与的布替萘芬的制备方法
CN101979380A (zh) 一种3-甲基吡啶的合成方法
CN102241600A (zh) 2-氨基丁酸的制备方法
CN109364991A (zh) 一种咪唑类离子液体催化剂
CN112939924B (zh) 环状碳酸酯的制备方法
CN111675677B (zh) 一种n-甲基吗啉的合成工艺
CN106986900A (zh) 一种n‑烷基葡萄糖亚胺的制备方法
CN106892807A (zh) 一种异佛尔酮的制备方法
CN107216240B (zh) 一种辛氧基甘油的合成方法
CN111349666A (zh) 一种苯乙胺的生产方法及其设备
CN110184308A (zh) 一种(r)-邻氯扁桃酸的制备方法
CN105237468B (zh) 一种合成2‑羟乙基吡啶的方法
CN214514485U (zh) 连续氨解装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination